专题05 欧姆定律(期中真题汇编,广西专用)九年级物理上学期
2026-09-28
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内容正文:
专题05 欧姆定律
5大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
5. 电路动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2025-2026·广西贵港·期中)在物理学中,常常采用一些科学的研究方法。探究电流与电压和电阻的关系时,采用的科学的研究方法是( )
A. 控制变量法
B. 等效替代法
C. 转换法
D. 类比法
2.(2025-2026九上·广西钦州第二中学·期中)(多选)探究“电流与电压的关系”时,根据实验数据作出导体、的电流和电压关系图像,下列说法正确的是( )
A. 两个电阻的阻值随着电压的变化而变化
B. 两个电阻的阻值之比为
C. 若两个电阻串联,则通过的电流小于通过的电流
D. 若两个电阻并联,则通过的电流大于通过的电流
3.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大;
(2)连接电路时,开关应该 。闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,同学们发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为 A,根据实验数据绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)同学们利用完整的图甲电路进一步“探究电流与电阻的关系”,测得实验数据如下表所示。实验时,保持电压表的示数为 V不变。分析数据可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
4.(2025-2026九上·广西南宁第四十七中学-11月·期中)小南用如图甲所示装置探究电流与电压的关系,实验器材:可调范围为0~30V的学生电源,电流表、电压表各一只,一个开关,四个定值电阻(分别为5、10、15、20),滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小。
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表有示数,电压表无示数,则出现该故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,电源电压调为3V,改变滑片位置,记录实验数据如下表所示,空白处的电流如图乙所示,为 A,根据表中数据可归纳得出结论,导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
(4)小南想进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验:闭合开关,移动滑片使电压表的示数为1V,记录电流表示数;接着用10的电阻替换原5电阻后,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为1V,并记录电流表示数;再将15、20的定值电阻分别接入电路,重复实验。
(5)要用以上定值电阻完成实验,变阻器的最大电阻值应不小于 。
(6)小南想测量桌上未知电阻Rx的阻值。老师告诉小南这个电阻不小于30Ω,并要求他利用现有的实验器材进行测量,为保证测量结果准确,电表指针应达到半偏以上。小南思考后设计了如图所示的电路,利用电流表和滑动变阻器(最大阻值记作R0),经过调节和计算就得出了定值电阻Rx的阻值。具体操作如下:
①按电路图连接电路,电流表选择合适的测量范围,将滑动变阻器的滑片P调至A端,闭合开关S,读出电流表的示数为I1;
②再将滑动变阻器的滑片P调至B端,读出电流表的示数为I2;通过计算就得到了Rx的阻值。小南为了达到老师提出的测量要求,调节的电源电压应该不低于 V。
小南这次测量的结果可表达为Rx= 。(用I1、I2和R0等符号表示)
5.(2025-2026九上·广西南宁第十四中学·期中)(1)如图甲所示的装置可用来演示气体扩散现象。其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是 (选填“A”或“B”)瓶;气体混合均匀后,气体分子 (选填“继续”或“停止”)运动;
(2)根据图乙所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。闭合开关前,滑动变阻器滑片P需置于最 (选填“左”或“右”)端;每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应观察 (选填“电压表”或“电流表”);
(3)探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。实验中,应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;闭合开关后,电流表指针如图丙所示,出现该现象的原因是 。
6.(2025-2026九上·广西钦州第二中学·期中)探究“电流与电阻的关系”。所用器材:学生电源(5V,恒定不变),电流表,电压表,定值电阻(5Ω、10、15、25、30各1个),开关,滑动变阻器和导线若干。
(1)根据图甲连接实物电路时,开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该位于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)实验中分别接入不同阻值的定值电阻,正确操作后,绘制出如图乙所示的关系图象,则该实验中定值电阻两端的电压为 V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 。
(3)将的电阻换成接入电路,滑片位置不动,闭合开关,电压表示数将 (选填)“变大”或“变小”),此时应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表为3V。
(4)要完成上述实验,滑动变阻器的阻值至少为 。
(5)通过小组讨论,这套实验器材还能探究 关系的实验;
7.(2025-2026九上·广西南宁第二中学区·期中)物理兴趣小组用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:3节新干电池(总电压为4.5V不变)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、5个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),1个开关,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求滑片P向右移动电流表示数变小;
(2)接通电路前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值 处;闭合开关后,电流表有示数,电压表没有示数,则电路故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后继续进行实验,根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像如图丙所示,由图像得到的实验结论为:在电压一定时,电流与电阻成 比;
(4)实验中,当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动,直至电压表示数为 V,再记录电流表示数;
(5)把R的电阻更换为50Ω时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了要连续完成实验,所选用的定值电阻最大为 Ω。
8.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压为4.5V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.10
0.12
0.15
1.0
0.30
0.60
(1)按照如图所示电路图连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(2)排除故障后,移动变阻器的滑片P使电压表示数为3V,记录数据;将5Ω电阻换成10Ω电阻,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为3V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(3)实验中,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数;其中第4次的数据是错误的,原因是 ;剔除这组数据,分析其他组数据,可得出结论: ;
(4)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于 Ω。
9.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)某学习小组在探究电流与电压的关系实验中,所用的实验器材有:电压恒为的电源、规格为“30Ω 1.2A”的滑动变阻器、10Ω的定值电阻1个、开关、电流表、电压表各1个,导线若干。
(1)按图甲连接电路前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)在本实验中,滑动变阻器的主要作用是( )
A. 改变电阻两端的电压
B. 控制电阻两端的电压不变
(4)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点①:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。小组讨论后认为该观点不可行,原因是 。
观点②:利用原实验电路和器材,再增加规格为、、的定值电阻各1个,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。若计划将定值电阻两端的电压取为,能否依次使用上述的定值电阻完成实验?请作出判断并说明理由。答: (选填“能”或“不能”),理由: 。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·广西南宁第十四中学·期中)下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是( )
A. 导体两端没有电压,也可以产生持续的电流
B. 导体的电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
C. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
D. 电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
2.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)关于欧姆定律公式的理解和应用,下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端的电压成正比
B. 导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
C. 银是自然界导电能力最强的物质,所有的导线都应该用银制作
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
3.(2025-2026·广西贵港·期中)当某导体两端的电压为5V时,通过它的电流为0.5A,当该导体两端电压增大到9V时,通过它的电流为 A;当该导体两端电压为零时,其电阻为 Ω。
4.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)一电阻丝两端电压为10V时,通过它的电流是2A,则它的电阻为 Ω;增大该电阻丝两端的电压,其电阻值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
5.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)如图甲所示电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器.开关S闭合、S1断开、S2置于a时,调节滑动变阻器,电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示;开关S和S1闭合、S2置于b时,调节滑动变阻器,电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示.
请画出该题的各个等效电路图.求:
(1)电阻R1的阻值.
(2)电源电压U和电阻R2的阻值.
6.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)某种“烟雾报警器”的简化原理图如图所示。电源电压为,为定值电阻,激光发射器发出的激光强度恒定不变;当烟雾浓度增大时,光敏电阻上的光照强度减小,其阻值随光照强度变化情况如表格所示。当光照强度降为2级时,两端的电压刚好升至,此时,报警控制器所控制的报警器报警。求:
光照强度
1级
2级
3级
4级
5级
光敏电阻
60
40
20
10
5
(1)烟雾报警器开始报警时,电路中的电流。
(2)当两端的电压为时的光照强度。
(3)为了更保险,要求当光照强度为3级时触发烟雾报警器,请你写出一种可行的方案,并通过计算说明。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)如图测量定值电阻阻值实验中,小华准备了以下器材:直流电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测定值电阻、导线若干。
(1)按如图甲连接好电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,是为了 ;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,电压表示数始终为0,造成这种现象的原因可能是 ;(选填“A”“B”或“C”)
A.电阻短路 B.电阻断路 C.滑动变阻器短路
(3)如图乙是一只玻璃外壳破碎的小彩灯,留下玻璃芯和灯丝部分连接成如图丙所示电路。闭合开关,小灯泡微微发光,此时彩灯灯丝通过的电流 小灯泡通过的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”);然后用点燃的酒精灯给彩灯灯丝加热,电流表示数变小,可知灯丝温度升高,电阻 (选填“增大”“减小”或“不变”);当用酒精灯给玻璃芯加热至红炽状态,电流表示数变大,说明玻璃加热后 (选填“能”或“不能”)导电;
(4)兴趣小组继续进行实验创新,利用图丁电路图连接好的实物电路也能测出阻值,已知变阻器最大阻值为,请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关,调节滑片P至A端,记录此时电流表示数为;
② 记录此时电流表示数为;
③则 (用字母、和表示)。
2.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)在“测量小灯泡电阻”的实验中,小明使用的器材如下:小灯泡、电压恒定的电源、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。他设计的电路如图甲所示。
(1)小明按电路图连接实物,他至少需要 根导线;
(2)电路连接完成并检查无误后,闭合开关。发现小灯泡不发光,电流表指针无偏转,小明猜想可能是灯泡开路。为了验证他的猜想,他应该观察的元件是 ;
(3)解决上述问题后,小明移动滑片使电压表示数如图乙所示,读出此时电流表示数为0.3A,则可计算出小灯泡此时的电阻为 Ω;
(4)小明测量出多组数据后,将几次电压取平均值后得到,将几次电流取平均值后得到,通过求出灯泡电阻。你认为他处理数据的方式合理吗? 。理由是: 。
3.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)为测量某待测电阻Rₓ的阻值,实验探究小组使用图甲电路进行实验。
(1)连接图甲电路时,开关S应处于 状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(2)在图甲电路中,闭合开关移动滑片过程中,发现电压表示数为零、电流表有示数,经分析原因是电路少接一根导线,请在图甲中用笔画线代替导线将电路补充完整;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻Rₓ的阻值为 Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ;
(4)实验时发现电压表已损坏,为测量Rₓ的阻值,经过讨论设计了如图乙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S₁、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rₓ= (用R、I1、I2表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成 实验(填写一个实验名称)。
4.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,电源电压为。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小。
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,出现此现象的原因可能是未知电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,是 A,则测得未知电阻 Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值,这样做的目的是为了 。
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为,a、b为滑动变阻器的两个端点,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至a端,读出电压表示数;
②闭合开关, ,读出电压表示数;
③则待测电阻的表达式 。(用、、表示)
5.(2025-2026九上·广西桂平·期中)小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应移到最 端;
(2)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.2V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则待测电阻的阻值为 Ω;
(3)实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做的目的是为了 (填字母);
A. 寻找普遍规律
B. 减小误差
(4)上述实验完成后,他们想测量铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为R0),请将他们的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S, ,读出电流表的示数为I2;
③滑动变阻器最大阻值Rx= (用I1、I2和R0表示)。
6.(2025-2026·广西贵港·期中)小明用伏安法来测量未知电阻Rx的阻值,电源是2节新干电池。
(1)该实验的原理是 (用公式表示);
(2)小明连接了如图甲所示电路,检查时发现其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将正确导线连接完整;
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端(选填“左”或“右”);
(4)实验过程中调节滑动变阻器的滑片,正确测量后记录了多组数据,如表所示,其中第2次实验中,电流表示数如图乙所示,读数为 A。由表数据可得待测电阻Rx的阻值为 Ω(结果保留一位小数);
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.2
2.0
2.5
电流I/A
0.12
0.24
电阻R/Ω
10.0
10.4
(5)小明想用一个电流表和一个已知阻值的定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值,于是设计了如图丙所示的电路图,并进行如下的实验操作:
①闭合开关S、S1,读出电流表示数I1;
②闭合开关S、断开S1,读出电流表示数I2;
③未知电阻Rx的表达式:Rx= (用R0与I1、I2表示)。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)甲、乙两灯的I-U图像如图所示。将甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,通过甲、乙两灯的电流之比为 ;将甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,则甲、乙两灯两端的电压之比为 。
2.(2025-2026九上·广西桂平·期中)如图所示电路中,若电源电压为6V,,,闭合开关后,则R1两端的电压为 V,通过R1、R2的电流之比为 。
3.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
4.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)两个定值电阻分别标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”字样,将它们串联起来等效总电阻为 Ω;若将它们并联,干路最大电流允许是 A。
5.(2025-2026九上·广西南宁第二中学区·期中)如图所示,电源电压不变,。当闭合,a、b都是电压表时,是 (选填“串联”或“并联”),a、b两表的示数之比为 。
6.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)在如图所示的电路中,的阻值为,的阻值为,电源电压不变。当开关、断开,闭合时,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)当开关、断开,闭合时,电流表的示数大小;
(3)改变开关的开闭状态后,电流表示数的最大值。
7.(2025-2026九上·广西桂平·期中)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻。闭合开关后,电流表读数为0.2A,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)若将R1、R2并联后接在原来的电路中,求干路电流。
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间,则定值电阻R为 ,电源电压为 。
2.(2025-2026九上·广西南宁第四十七中学-11月·期中)电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图甲所示。若A、B串联时,通过A的电流为0.25A,则电源电压为 V。用电路元件A做成电阻R1,接入如图乙所示的另一个电路:电源电压为6V并保持不变,滑动变阻器R2的规格为“30Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。闭合开关S,保证电路安全,则滑动变阻器R2的取值范围 Ω。
3.(2025-2026九上·广西南宁第四十七中学-11月·期中)为了能随时了解自身的健康状况,王艳同学利用所学知识自制了一个能监测皮肤温度的仪器,如图甲所示。当温度时发出报警,如图乙所示为其工作原理图,电源电压为6V保持不变,为定值电阻,R为热敏电阻,R的阻值与温度t的关系如表所示,电流表量程为0~100mA,数字式电压表量程为0~4V,当温度等于,电压表示数为3V恰好报警。求:
热敏电阻R/Ω
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
温度
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
(1)定值电阻的阻值;
(2)当检测皮肤温度为时,电流表的和电压表的示数;
(3)在保证各元件安全的情况下,该仪器能测量的最高温度。
4.(2025-2026九上·广西钦州第二中学·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,图乙是滑动变阻器的滑片在a、b两个端点滑动时,电压表与电流表示数的关系图像。当电流为0.3A时,滑动变阻器的滑片P位于 端;定值电阻阻值是 。
5.(2025-2026九上·广西桂平·期中)小华自制一电子温度计,其原理图甲所示。已知电源电压恒为6V,R0为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值R1随温度t变化的规律如图乙所示。电流表量程为0~0.3A,当环境温度是40℃时,电流表示数为0.2A。求:
(1)当环境温度是40℃时,求R1的两端电压;
(2)求R0的大小;
(3)求该温度计能测量的最高温度;
(4)若要提高该温度计的最高测量温度,请你给小华提出一个合理的改进方案并简要说明理由。(只需要给出一种方案即可)
6.(2025-2026·广西贵港·期中)随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图,电源电压U=9V且恒定不变,电压表量程为,是定值电阻,是阻值随水深度变化的压敏电阻,其变化关系图像如图丙所示,允许通过的最大电流为0.7A,闭合开关,未潜水时,电压表示数为1V,求:
(1)的阻值;
(2)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度;
(3)在不更换压敏电阻、电压表量程的情况下,若要把测量的最大深度增大到90m,请写出一种简便可行的方法,并计算说明(只改变一个条件)。
7.(2025-2026·广西贵港·期中)如图甲所示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,灯泡L上标有“3V; 0.5A”字样(即灯泡L正常工作时的电压为3V,电流为0.5A),闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中,电表示数均发生变化。图乙所示三段图像中,有两段反映了上述过程中电压表示数与电流表A示数的对应关系,其中BC段是电压表V1与电流表A示数的对应图像。灯泡L正常工作时的电阻为 Ω,电源电压是 V。
8.(2025-2026九上·广西南宁第十四中学·期中)如图所示是冬季蔬菜大棚的一个自动控温系统的原理图,由控制电路和加热电路两部分组成。控制电路中,电源电压恒定不变,定值电阻。为热敏电阻,其阻值随环境温度变化情况如表所示。加热电路中电源电压大小为220V,电阻R是一根电热丝(阻值保持不变)。闭合开关S后,控温系统处于温度监测状态,当控制电路中电压表的示数高于12V时,开关自动闭合,电热丝发热,棚内温度升高;当电压表示数低于9V时,开关再自动断开,电热丝停止加热,从而使大棚始终处于适宜的温度范围内。求:
温度/℃
14
16
18
20
22
24
26
28
30
40
36
32
28
24
20
16
12
8
(1)开关S,闭合后,加热电路中电流大小为4A,求电阻R的大小为多少Ω;
(2)在控温系统的控制下,大棚的最低温度是18℃,求控制电路的电源电压;
(3)为了适应蔬菜的储存需求,将定值电阻,替换接入电路,使大棚的最高温度控制在28℃,求替换的的阻值。
9.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)图甲为测定水箱内水量的电路原理图,水箱位于压力传感器R上,R阻值随水量变化的关系如图乙所示;将电流表改装成水量表,水箱内水量的变化可通过电流表示数的变化显示出来如图丙所示;定值电阻R0阻值为5Ω,电源电压恒为9V;电流表的测量范围为0~0.6A,当该水箱加满水时,电流表指针恰好指示最大刻度。求:
(1)水箱水量为0L时电流表的示数;
(2)小明认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量也恰好为满水时水量的一半;小亮认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量低于满水时水量的一半;请通过计算说明哪位同学的观点是正确的;
(3)电流表被另借他用,若在电路中换一个测量范围为0~3V电压表作为水量表,该水箱加满水时电压表指针恰好指示最大刻度。为实现该要求,电压表应该并联在哪个元件两端,请列出关系式并进行解释。
10.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)如图甲,电源电压不变,闭合开关,将滑片从最右端移动到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化图像如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为 ,电源电压为 。
试卷第1页,共3页
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专题05 欧姆定律
5大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
5. 电路动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2025-2026·广西贵港·期中)在物理学中,常常采用一些科学的研究方法。探究电流与电压和电阻的关系时,采用的科学的研究方法是( )
A. 控制变量法
B. 等效替代法
C. 转换法
D. 类比法
【答案】A
【详解】在研究电流与电压(电阻)的关系时,是控制电阻(电压)不变进行探究的,采用的是控制变量法,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.(2025-2026九上·广西钦州第二中学·期中)(多选)探究“电流与电压的关系”时,根据实验数据作出导体、的电流和电压关系图像,下列说法正确的是( )
A. 两个电阻的阻值随着电压的变化而变化
B. 两个电阻的阻值之比为
C. 若两个电阻串联,则通过的电流小于通过的电流
D. 若两个电阻并联,则通过的电流大于通过的电流
【答案】BD
【详解】A.图像是直线,说明电流与电压成正比,电阻恒定;若电阻随电压变化,图像会是曲线;所以这两个电阻是定值电阻,阻值不随电压变化,故A错误;B.由图可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.6A,根据欧姆定律可得同理可得所以故B正确;C.若两个电阻串联,根据串联电路电流规律即电流处处相等,可知通过的电流等于通过的电流,故C错误;D.若两个电阻并联,根据并联电路中,电流之比与电阻成反比,可知,通过的电流大于通过的电流,故D正确。故选BD。
3.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大;
(2)连接电路时,开关应该 。闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,同学们发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为 A,根据实验数据绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)同学们利用完整的图甲电路进一步“探究电流与电阻的关系”,测得实验数据如下表所示。实验时,保持电压表的示数为 V不变。分析数据可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
【答案】① ② 断开 ③ A ④ 断路 ⑤ 0.3 ⑥ 正比 ⑦ 2
【详解】
(1)[1]滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中。如图所示 (2)[2][3]为了保护电路,连接电路时,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处,即A端。
(3)[4]闭合开关,同学们发现电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即原因可能是电阻R断路。
(4)[5]如图乙所示,电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A,则此时通过定值电阻R的电流为0.3A。[6]由乙知道,图线为一过原点的斜线,故可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[7]由表中数据知道,定值电阻两端电压为UV=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=0.08A×25Ω=2V故实验时,保持电压表的示数为2V不变。
4.(2025-2026九上·广西南宁第四十七中学-11月·期中)小南用如图甲所示装置探究电流与电压的关系,实验器材:可调范围为0~30V的学生电源,电流表、电压表各一只,一个开关,四个定值电阻(分别为5、10、15、20),滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小。
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表有示数,电压表无示数,则出现该故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,电源电压调为3V,改变滑片位置,记录实验数据如下表所示,空白处的电流如图乙所示,为 A,根据表中数据可归纳得出结论,导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
(4)小南想进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验:闭合开关,移动滑片使电压表的示数为1V,记录电流表示数;接着用10的电阻替换原5电阻后,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为1V,并记录电流表示数;再将15、20的定值电阻分别接入电路,重复实验。
(5)要用以上定值电阻完成实验,变阻器的最大电阻值应不小于 。
(6)小南想测量桌上未知电阻Rx的阻值。老师告诉小南这个电阻不小于30Ω,并要求他利用现有的实验器材进行测量,为保证测量结果准确,电表指针应达到半偏以上。小南思考后设计了如图所示的电路,利用电流表和滑动变阻器(最大阻值记作R0),经过调节和计算就得出了定值电阻Rx的阻值。具体操作如下:
①按电路图连接电路,电流表选择合适的测量范围,将滑动变阻器的滑片P调至A端,闭合开关S,读出电流表的示数为I1;
②再将滑动变阻器的滑片P调至B端,读出电流表的示数为I2;通过计算就得到了Rx的阻值。小南为了达到老师提出的测量要求,调节的电源电压应该不低于 V。
小南这次测量的结果可表达为Rx= 。(用I1、I2和R0等符号表示)
【答案】(1) (2)定值电阻短路 (3)0.3 (4)右 (5)40 (6)① 9 ②
【讲解】(1) 滑片P向右滑动时,电流表的示数变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,即滑片右移,电阻丝变长,故应将左下方接线柱接入电路中,且与电阻串联,电流表也要与电阻串联,且遵循“正进负出”原则,作图如下:
(2) 电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,可能是定值电阻短路,此时电压表被短路,无示数,而电路仍为通路,电流表有示数。所以故障原因可能是定值电阻短路。
(3) 由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A。
(4) 用10Ω的电阻替换原5Ω电阻后,由串联分压可知,电压表的示数增大,探究电流与电阻的关系,保持电压不变,由串联电路电压的规律可知,应增大变阻器两端的电压,由串联分压可知,应增大变阻器连入电路的电阻,应将滑片向右滑动,使电压表示数仍为1V,并记录电流表示数。
(5) 探究电流与电阻的实验时,应控制定值电阻两端电压不变,定值电阻两端的电压始终保持1V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压变阻器两端的电压是定值电阻两端的电压的2倍,即滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为故为了让提供的电阻都能用到,滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω。
(6) [1][2]假设电流表连接小量程,电流表指针应达到半偏以上,定值电阻的阻值不小于30Ω,电源电压至少为未超过30V,符合题意;假设电流表连接大量程,电流表指针应达到半偏以上,电源电压至少为超出30V,不符合题意,所以电源电压最低为9V;① 将滑动变阻器的滑片P调至A端,闭合开关S,此时电路中滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器接入阻值最大,此时电流表读数为I1,可得出①② 将滑动变阻器的滑片P调至B端,此时电路中只有定值电阻,此时电流表读数为I2,可得出②两式联立可得
5.(2025-2026九上·广西南宁第十四中学·期中)(1)如图甲所示的装置可用来演示气体扩散现象。其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是 (选填“A”或“B”)瓶;气体混合均匀后,气体分子 (选填“继续”或“停止”)运动;
(2)根据图乙所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。闭合开关前,滑动变阻器滑片P需置于最 (选填“左”或“右”)端;每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应观察 (选填“电压表”或“电流表”);
(3)探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。实验中,应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;闭合开关后,电流表指针如图丙所示,出现该现象的原因是 。
【答案】(1)① B ② 继续 (2)① 右 ② 电压表 (3)① 不同 ② 电流表量程选大了
【讲解】(1) [1]为了更有力地证明气体发生扩散,要排除重力干扰,应将密度大的二氧化氮气体放在下面,故装二氧化氮气体的应是B瓶。[2]扩散现象说明分子在做无规则的运动,而分子的无规则运动永不停息,气体混合均匀后,气体分子继续运动。
(2) [1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片P需置于最大阻值处,由图可知,滑动变阻器接入电路的是底部左端的接线柱,故滑片P需置于右端。[2]“探究电流与电阻的关系”实验,根据控制变量法,应控制电阻两端的电压不变,每次更换电阻后,都要通过移动滑动变阻器的滑片调节电阻两端的电压,此时眼睛应观察电压表。
(3) [1]探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,为了得到普遍规律,应选择规格不同的灯泡。[2]如图丙所示,电流表指针偏转太小,说明电流的值太小,再看电流表选的是0~3A的接线柱,故出现该现象的原因是电流表量程选大了,应该换用小量程,重新测量。
6.(2025-2026九上·广西钦州第二中学·期中)探究“电流与电阻的关系”。所用器材:学生电源(5V,恒定不变),电流表,电压表,定值电阻(5Ω、10、15、25、30各1个),开关,滑动变阻器和导线若干。
(1)根据图甲连接实物电路时,开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该位于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)实验中分别接入不同阻值的定值电阻,正确操作后,绘制出如图乙所示的关系图象,则该实验中定值电阻两端的电压为 V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 。
(3)将的电阻换成接入电路,滑片位置不动,闭合开关,电压表示数将 (选填)“变大”或“变小”),此时应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表为3V。
(4)要完成上述实验,滑动变阻器的阻值至少为 。
(5)通过小组讨论,这套实验器材还能探究 关系的实验;
【答案】(1)① 断开 ② 右 (2)① 3 ② 反比 (3)① 变大 ② 右 (4)20 (5)电流与电压
【讲解】(1) [1]连接实物电路时,为了保护电路,开关应断开。[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,由图甲可知,滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2) [1]由图乙可知,当时,,根据欧姆定律,可得定值电阻两端的电压[2]分析图乙中数据,可知电压一定时,电阻增大,电流减小,且电流与电阻的乘积不变,即可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(3) [1]根据串联电路分压原理,将15Ω的电阻换成25Ω接入电路,定值电阻的阻值增大,滑片P位置不动,即滑动变阻器接入电阻不变,则定值电阻两端的电压会变大。[2]要使电压表示数回到3V,应减小电路中的电流,所以应增大滑动变阻器接入电路的阻值,即将滑片P向右端移动。
(4) 电源电压,定值电阻两端的电压,则滑动变阻器两端的电压由串联电路的分压原理可知,当接入30Ω的定值电阻时,滑动变阻器需要接入的阻值最大,此时电路中的电流根据欧姆定律,可得滑动变阻器需接入电路的阻值所以滑动变阻器的阻值至少为20Ω。
(5) 这套实验器材有电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器等,还能探究电流与电压的关系,即控制电阻不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察电流的变化。
7.(2025-2026九上·广西南宁第二中学区·期中)物理兴趣小组用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:3节新干电池(总电压为4.5V不变)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、5个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),1个开关,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求滑片P向右移动电流表示数变小;
(2)接通电路前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值 处;闭合开关后,电流表有示数,电压表没有示数,则电路故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后继续进行实验,根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像如图丙所示,由图像得到的实验结论为:在电压一定时,电流与电阻成 比;
(4)实验中,当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动,直至电压表示数为 V,再记录电流表示数;
(5)把R的电阻更换为50Ω时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了要连续完成实验,所选用的定值电阻最大为 Ω。
【答案】(1) (2)① 最大 ② R短路 (3)反 (4)① 右 ② 3 (5)40
【讲解】(1) 要求滑片P向右移动电流表示数变小,即滑动变阻器阻值变大,故需要连接滑动变阻器左端下接线柱(A接线柱),连接方法如图:
(2) [1]为了保护电路,接通电路前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。[2]电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明电压表被短路,即原因可能是R短路。
(3) 由图丙可知,每一组电流与电阻的乘积为一定值,由此可得结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4) [1][2]由图丙可知,当时,,故电压表示数为根据控制变量法可知,在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻的两端电压应保持不变;当保持滑动变阻器滑片位置不变,用的电阻替换的电阻后闭合开关,根据串联分压原理,定值电阻的两端电压变大,则电压表示数变大,由于需控制定值电阻的两端电压保持不变,则需减小定值电阻的两端电压,根据串联电路的电压规律可知,需增大滑动变阻器连入电路的电阻,进而增大滑动变阻器的两端电压,所以,此时应向右移动滑片,直到电压表示数为3V,读出电流表示数并记录。
(5) 电源电压为4.5V,由图像可得定值电阻两端的电压始终保持为3V,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压根据分压原理,当滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,即时,求得可选用的最大定值电阻,有,故,故为了要连续完成实验,所选用的定值电阻最大为。
8.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压为4.5V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.10
0.12
0.15
1.0
0.30
0.60
(1)按照如图所示电路图连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(2)排除故障后,移动变阻器的滑片P使电压表示数为3V,记录数据;将5Ω电阻换成10Ω电阻,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为3V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(3)实验中,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数;其中第4次的数据是错误的,原因是 ;剔除这组数据,分析其他组数据,可得出结论: ;
(4)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于 Ω。
【答案】(1)电阻R短路 (2)大 (3)① 电流表接小量程却按大量程读数 ② 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4)15
【讲解】(1) 闭合开关S,移动滑片P,发现电流表有示数,则电路中有电流通过,电压表无示数,则可能是电压表被短路,所以故障可能是电阻R短路。
(2) 将5Ω电阻换成10Ω电阻,由串联分压特点可知,定值电阻两端电压增大,即电压表示数大于3V,移动变阻器的滑片P使电压表示数仍为3V,使定值电阻两端电压减小,由串联分压特点可知,需要增大滑动变阻器两端电压,所以需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,故此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次大。
(3) [1]由1、2、3次实验可知,定值电阻两端电压所以实验中定值电阻两端电压保持3V不变,第4次通过定值电阻的电流由于电流表选择0~3A量程时,电流表指针指在1A的位置,与电流表选择0~0.6A量程时,电流表指针指在0.2A的位置相同,所以第4次数据错误的原因是电流表接小量程却按大量程读数。[2]剔除这组数据,分析其他组数据发现,定值电阻两端电压不变时,电流随电阻增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以可得出结论是电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4) 由于定值电阻最大阻值为30Ω时,由表格中数据可知,通过定值电阻的电流为0.1A,电源电压为4.5V,则滑动变阻器的阻值
9.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)某学习小组在探究电流与电压的关系实验中,所用的实验器材有:电压恒为的电源、规格为“30Ω 1.2A”的滑动变阻器、10Ω的定值电阻1个、开关、电流表、电压表各1个,导线若干。
(1)按图甲连接电路前,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)在本实验中,滑动变阻器的主要作用是( )
A. 改变电阻两端的电压
B. 控制电阻两端的电压不变
(4)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点①:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。小组讨论后认为该观点不可行,原因是 。
观点②:利用原实验电路和器材,再增加规格为、、的定值电阻各1个,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。若计划将定值电阻两端的电压取为,能否依次使用上述的定值电阻完成实验?请作出判断并说明理由。答: (选填“能”或“不能”),理由: 。
【答案】(1)① 断开 ② 右 (2)正 (3)A (4)① 灯丝的电阻随温度的变化而变化 ② 不能 ③ 当使用20Ω的定值电阻时,滑动变阻器需要接入的阻值为40Ω,大于滑动变阻器的最大阻值30Ω,无法控制定值电阻两端电压为1.5V
【讲解】(1) [1][2]连接电路前,为保护电路,开关应处于断开状态;滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,由图甲可知,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2) 由图乙可知,I−U图像是一条过原点的倾斜直线,根据欧姆定律,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3) 在 “探究电流与电压的关系” 实验中,需要改变定值电阻两端的电压,进行多次实验,所以滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压。故选A。
(4) [1]“探究电流与电压的关系” 实验中,需要控制电阻的阻值不变。而小灯泡的灯丝电阻会随温度的升高而增大,不是定值,所以用小灯泡替换定值电阻不可行,原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。[2][3]“探究电流与电阻的关系” 实验中,要控制定值电阻两端的电压不变。电源电压,若定值电阻两端电压,则滑动变阻器两端的电压根据串联电路的分压规律有,即可得当使用20Ω的定值电阻时,滑动变阻器需要接入的阻值,但滑动变阻器的最大阻值为30Ω,小于40Ω,所以不能依次使用上述定值电阻完成实验,理由是当使用20Ω的定值电阻时,滑动变阻器需要接入的阻值为40Ω,大于滑动变阻器的最大阻值30Ω,无法控制定值电阻两端电压为1.5V。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·广西南宁第十四中学·期中)下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是( )
A. 导体两端没有电压,也可以产生持续的电流
B. 导体的电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
C. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
D. 电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
【答案】B
【详解】A.导体中有持续电流通过时,它两端一定有电压,故A错误;B.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关,故B正确;C.导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,所以通过导体的电流越大时这段导体的电阻不变,故C错误;D.在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,而导体的电阻不变,故D错误。故选B。
2.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)关于欧姆定律公式的理解和应用,下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端的电压成正比
B. 导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
C. 银是自然界导电能力最强的物质,所有的导线都应该用银制作
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
【答案】D
【详解】ABD.导体的电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关,当导体两端的电压为零时,导体的电阻仍然存在,故AB错误,D正确;C.制作导线需要考虑材料的导电性、耐腐蚀性、机械强度、耐热性和成本等特性,以确保电力传输的安全和可靠性,银是自然界导电能力最强的物质,但太稀缺、成本太高,不能用于所有的导线的制作,故C错误。故选D。
3.(2025-2026·广西贵港·期中)当某导体两端的电压为5V时,通过它的电流为0.5A,当该导体两端电压增大到9V时,通过它的电流为 A;当该导体两端电压为零时,其电阻为 Ω。
【答案】① 0.9 ② 10
【详解】
(1)[1]由可得,导体电阻当该导体两端电压增大到9V时,由于导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻不变,所以,此时通过导体中的电流[2]当电压变为零时,由于导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻仍为10Ω。
4.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)一电阻丝两端电压为10V时,通过它的电流是2A,则它的电阻为 Ω;增大该电阻丝两端的电压,其电阻值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】① 5 ② 不变
【详解】[1]根据可得电阻丝的阻值为[2]电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度等有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,因此当导体两端的电压增大时,导体的电阻不变。
5.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)如图甲所示电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器.开关S闭合、S1断开、S2置于a时,调节滑动变阻器,电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示;开关S和S1闭合、S2置于b时,调节滑动变阻器,电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示.
请画出该题的各个等效电路图.求:
(1)电阻R1的阻值.
(2)电源电压U和电阻R2的阻值.
【答案】(1)10Ω(2)9V;20Ω
【详解】开关S闭合、S1断开、S2置于a时等效电路图如图丙 开关S和S1闭合、S2置于b时等效电路图如图丁 (1)如图丙,R1与R3串联,电流相等,电压表测量R1电压.由乙图Ⅰ得,当R1电流为0.1A时电压为1.0V(2)由乙、丙得当电流表示数为0.3A时对应电压为 由乙、丙图分析可得当电流为0.1A时 , 当电流为0.3A时, 解得:U=9V,R2=20Ω
6.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)某种“烟雾报警器”的简化原理图如图所示。电源电压为,为定值电阻,激光发射器发出的激光强度恒定不变;当烟雾浓度增大时,光敏电阻上的光照强度减小,其阻值随光照强度变化情况如表格所示。当光照强度降为2级时,两端的电压刚好升至,此时,报警控制器所控制的报警器报警。求:
光照强度
1级
2级
3级
4级
5级
光敏电阻
60
40
20
10
5
(1)烟雾报警器开始报警时,电路中的电流。
(2)当两端的电压为时的光照强度。
(3)为了更保险,要求当光照强度为3级时触发烟雾报警器,请你写出一种可行的方案,并通过计算说明。
【答案】(1)
0.1A (2)
4级 (3)
可将定值电阻更换为一个10Ω的电阻
【讲解】(1) 光敏电阻与定值电阻串联,电压表测量光敏电阻两端电压;由表格数据可知,烟雾报警器开始报警时,光照强度为2级,光敏电阻的阻值R = 40Ω,电路中的电流为
(2) 定值电阻的阻值为当两端的电压为时,电路中的电流为光敏电阻的阻值为查表可知,当光敏电阻的阻值为10Ω时,对应的光照强度为4级。
(3) 当光照强度为3级时触发烟雾报警器,此时电压表示数为4V,光敏电阻的阻值R'' = 20Ω,此时电路中的电流为此时定值电阻的阻值为即可将定值电阻更换为一个10Ω的电阻。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)如图测量定值电阻阻值实验中,小华准备了以下器材:直流电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测定值电阻、导线若干。
(1)按如图甲连接好电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,是为了 ;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,电压表示数始终为0,造成这种现象的原因可能是 ;(选填“A”“B”或“C”)
A.电阻短路 B.电阻断路 C.滑动变阻器短路
(3)如图乙是一只玻璃外壳破碎的小彩灯,留下玻璃芯和灯丝部分连接成如图丙所示电路。闭合开关,小灯泡微微发光,此时彩灯灯丝通过的电流 小灯泡通过的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”);然后用点燃的酒精灯给彩灯灯丝加热,电流表示数变小,可知灯丝温度升高,电阻 (选填“增大”“减小”或“不变”);当用酒精灯给玻璃芯加热至红炽状态,电流表示数变大,说明玻璃加热后 (选填“能”或“不能”)导电;
(4)兴趣小组继续进行实验创新,利用图丁电路图连接好的实物电路也能测出阻值,已知变阻器最大阻值为,请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关,调节滑片P至A端,记录此时电流表示数为;
② 记录此时电流表示数为;
③则 (用字母、和表示)。
【答案】① 保护电路 ② A ③ 等于 ④ 增大 ⑤ 能 ⑥ 调节滑片P至B处 ⑦
【详解】
(1)[1]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
(2)[2]闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数始为0,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即造成这种现象的原因可能是电阻Rx短路,故选A。
(3)[3]由图可知,小灯泡与彩灯串联,所以闭合开关S,小灯泡微微发光,由串联电路中各处的电流相等可知,此时彩灯灯丝中通过的电流等于小灯泡通过的电流。[4]用点燃的酒精灯给彩灯灯丝加热,发现电流表示数变小,因为电源电压一定,所以由可知,灯丝电阻增大。[5]若用酒精灯加热玻璃芯至红炽状态,电流表示数变大,由欧姆定律可知,电路的总电阻变小,说明玻璃芯从绝缘体变成了导体,电阻变小,能导电。
(4)① 检查电路无误后,闭合开关,滑动变阻器和Rx串联接入电路,调节滑片P至变阻器最小值A处,只有Rx接入电路,由欧姆定律可得,电源电压②[6]再调节滑片P处于变阻器最大值B处,由欧姆定律可得,电源电压③[7]联立以上两式解得,的电阻
2.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)在“测量小灯泡电阻”的实验中,小明使用的器材如下:小灯泡、电压恒定的电源、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。他设计的电路如图甲所示。
(1)小明按电路图连接实物,他至少需要 根导线;
(2)电路连接完成并检查无误后,闭合开关。发现小灯泡不发光,电流表指针无偏转,小明猜想可能是灯泡开路。为了验证他的猜想,他应该观察的元件是 ;
(3)解决上述问题后,小明移动滑片使电压表示数如图乙所示,读出此时电流表示数为0.3A,则可计算出小灯泡此时的电阻为 Ω;
(4)小明测量出多组数据后,将几次电压取平均值后得到,将几次电流取平均值后得到,通过求出灯泡电阻。你认为他处理数据的方式合理吗? 。理由是: 。
【答案】(1)7 (2)电压表 (3)9 (4)① 不合理 ② 灯泡在不同电压下工作时,其实际功率不同,温度也不同。而灯丝的电阻受温度影响较大,不同温度下灯丝的电阻是不同的,不能求平均值,毫无实际意义,因此处理数据的方式不合理。
【讲解】(1) 由实物图可知,将电源、灯泡、滑动变阻器、电流表、开关串联起来,需要5根导线,将电压表并联在灯泡两端需要2根导线,因此至少需要7根导线。
(2) 电路连接完成并检查无误后,闭合开关。发现小灯泡不发光,电流表指针无偏转,则是电路发生了断路,此时应该观察电压表的示数,如电压表的示数为零,则是电压表并联之外的电路断路,如电压表的示数接近电源电压,则是灯泡断路,因此应该观察的元件是电压表。
(3) 如图乙,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.7V,电流表示数为0.3A,则小灯泡此时的电阻为
(4) 略。
3.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)为测量某待测电阻Rₓ的阻值,实验探究小组使用图甲电路进行实验。
(1)连接图甲电路时,开关S应处于 状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(2)在图甲电路中,闭合开关移动滑片过程中,发现电压表示数为零、电流表有示数,经分析原因是电路少接一根导线,请在图甲中用笔画线代替导线将电路补充完整;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻Rₓ的阻值为 Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ;
(4)实验时发现电压表已损坏,为测量Rₓ的阻值,经过讨论设计了如图乙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S₁、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rₓ= (用R、I1、I2表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成 实验(填写一个实验名称)。
【答案】(1)① 断开 ② B (2) (3)① 5 ② 减小实验误差 (4) (5)探究电流与电压的关系
【讲解】(1) [1][2]为了保护电路,连接电路时,开关S应处于断开状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,由图可知,应将滑动变阻器的滑片置于B端。
(2) 电压表示数为零、电流表有示数,原因是电压表没有接入电路,应并联在定值电阻的两端。如图所示:
(3) [1]由欧姆定律,待测电阻[2]进行多次测量,多测几组数据,目的是计算电阻的平均值从而减小实验误差。
(4) 由图乙可知,电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S₁、断开S2时为Rₓ与R的串联电路,电流表读数为I1,所以电源电压……①闭合开关S₁、S2时为Rₓ的简单电路,电流表读数为I2,所以……②由① ② 式子联立解得,
(5) 在“伏安法测电阻”的实验电路中,若控制电阻的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变Rₓ两端的电压和通过的电流,可以探究电流与电压的关系,所以该电路能完成“探究电流与电压的关系”实验。
4.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,电源电压为。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小。
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,出现此现象的原因可能是未知电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,是 A,则测得未知电阻 Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值,这样做的目的是为了 。
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为,a、b为滑动变阻器的两个端点,请把实验步骤补充完整。
①闭合开关,移动滑动变阻器滑片至a端,读出电压表示数;
②闭合开关, ,读出电压表示数;
③则待测电阻的表达式 。(用、、表示)
【答案】(1) (2)断路 (3)① 0.3 ② 9 ③ 减小误差 (4)① 将滑片移到b端 ②
【讲解】(1) 未知电阻与变阻器串联,电压表测量未知电阻电压,电流表测量串联电路电流,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小,说明此时变阻器接入电路中电阻变大,则应将滑动变阻器左下接线柱与未知电阻连接,如下图所示:
(2) 电路连接完成后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路没有电流,即发生断路。电压表有示数,说明电压表外侧电路正常,电压表测量电源电压,因此故障可能为未知电阻断路。
(3) [1]由图乙可知,电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A。[2]未知电阻两端电压为2.7V,则其阻值为[3]实验时可能会产生测量误差,导致结果不准确,通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值,可以减小误差。
(4) [1][2]闭合开关S,移动滑动变阻器滑片至a端,此时电压表测量电源电压,读出电压表示数;接下来闭合开关S,将滑片移到b端,此时待测电阻与变阻器串联,电压表测量待测电阻两端的电压,读出电压表示数,则此时变阻器两端的电压为电路中的电流为则待测电阻的阻值为
5.(2025-2026九上·广西桂平·期中)小明用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应移到最 端;
(2)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1.2V,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则待测电阻的阻值为 Ω;
(3)实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做的目的是为了 (填字母);
A. 寻找普遍规律
B. 减小误差
(4)上述实验完成后,他们想测量铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为R0),请将他们的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S, ,读出电流表的示数为I2;
③滑动变阻器最大阻值Rx= (用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1)① 断开 ② 右 (2)① 0.24 ② 5 (3)B (4)① 将滑动变阻器的滑片移至最右端 ②
【讲解】(1) [1][2]为了保护电路,在连接电路时,开关要断开,滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处,即移到最右端。
(2) [1][2]由图乙可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,其读数为0.24A;已知此时电压表示数为1.2V,则待测电阻的阻值
(3) 实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,目的是减小测量误差,故选B。
(4) [1][2]将滑动变阻器的滑片移至最左端时,其连入电路的阻值为0,电路中只有,则电源电压 ①将滑动变阻器的滑片移至最右端时,其连入电路的阻值最大,为,且与串联,则电源电压②联立① ② 两式,可得:
6.(2025-2026·广西贵港·期中)小明用伏安法来测量未知电阻Rx的阻值,电源是2节新干电池。
(1)该实验的原理是 (用公式表示);
(2)小明连接了如图甲所示电路,检查时发现其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将正确导线连接完整;
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端(选填“左”或“右”);
(4)实验过程中调节滑动变阻器的滑片,正确测量后记录了多组数据,如表所示,其中第2次实验中,电流表示数如图乙所示,读数为 A。由表数据可得待测电阻Rx的阻值为 Ω(结果保留一位小数);
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.2
2.0
2.5
电流I/A
0.12
0.24
电阻R/Ω
10.0
10.4
(5)小明想用一个电流表和一个已知阻值的定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值,于是设计了如图丙所示的电路图,并进行如下的实验操作:
①闭合开关S、S1,读出电流表示数I1;
②闭合开关S、断开S1,读出电流表示数I2;
③未知电阻Rx的表达式:Rx= (用R0与I1、I2表示)。
【答案】(1)R (2) (3)右 (4)① 0.2 ② 10.1 (5)R0
【讲解】(1) 伏安法测电阻时,用电流表和电压表分别测出通过电阻的电流和它两端电压,再算出它的阻值,原理是。
(2) 伏安法测电阻时,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,变阻器与定值电阻串联在电路中,应将电压表并联在定值电阻两端,改正如下: ;
(3) 为了保护电路,开关闭合前,变阻器的滑片应置于最大阻值处,即最右端。
(4) 图中电流表是小量程,分度值0.02A,读数为0.2A;根据欧姆定律知,第2次电阻电阻为
(5) 由图丙得,① 闭合开关S、S1,两电阻并联,读出电流表示数,为干路电流。② 闭合开关S、断开S1,电路为R0的简单电路,读出电流表示数;此时为流过定值电阻的电流,可以算出电源电压;由欧姆定律得的阻值为:。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)甲、乙两灯的I-U图像如图所示。将甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,通过甲、乙两灯的电流之比为 ;将甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,则甲、乙两灯两端的电压之比为 。
【答案】① 3:2 ② 1:3
【详解】[1]由图可知,当电压为2V时,甲通过的电流为0.3A,乙通过的电流为0.2A,所以通过甲、乙两灯的电流之比为0.3A:0.2A=3:2[2]把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和; 由图象可知,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为2V,乙灯的实际电压为6V时,满足电源电压为8V,所以甲、乙两灯两端的电压之比U 甲:U乙=2V:6V=1:3
2.(2025-2026九上·广西桂平·期中)如图所示电路中,若电源电压为6V,,,闭合开关后,则R1两端的电压为 V,通过R1、R2的电流之比为 。
【答案】① 2 ②
【详解】[1][2]分析电路图可知,两电阻串联,根据串联电路的电流规律可知通过R1、R2的电流相等,结合欧姆定律可得将电源电压、R1、R2的阻值代入可得解得R1两端的电压为由于通过R1、R2的电流相等,所以通过R1、R2的电流之比为。
3.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】① 6 ② 20
【详解】[1]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零(电路为灯泡的简单电路),此时电路中的电流最大,由图像可知,此时电路中的电流I=0.4A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V[2]当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图像可知,此时灯泡两端的电压电路中的电流因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压滑动变阻器的最大阻值为
4.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)两个定值电阻分别标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”字样,将它们串联起来等效总电阻为 Ω;若将它们并联,干路最大电流允许是 A。
【答案】① 15 ② 1.5
【详解】[1]串联时,总电阻等于各电阻之和,即串。[2]并联时,先算各电阻允许的最大电压:,比较可知,为使两电阻都不烧坏,则电路两端允许加的最大电压是5V;此时通过电阻的电流,通过电阻的电流干路最大电流
5.(2025-2026九上·广西南宁第二中学区·期中)如图所示,电源电压不变,。当闭合,a、b都是电压表时,是 (选填“串联”或“并联”),a、b两表的示数之比为 。
【答案】① 串联 ② 2:3
【详解】[1]当闭合,a、b都是电压表时,从电源正极流出的电流依次经过R1、R2回到电源负极,是串联。[2]a电压表测量R2两端的电压,b电压表测量电源电压。串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律可知a、b两表的示数之比
6.(2025-2026九上·广西南宁隆安·期中)在如图所示的电路中,的阻值为,的阻值为,电源电压不变。当开关、断开,闭合时,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)当开关、断开,闭合时,电流表的示数大小;
(3)改变开关的开闭状态后,电流表示数的最大值。
【答案】(1)6V (2)0.12A (3)0.5A
【讲解】(1) 由题意可知,当S1、S3断开且S2闭合时,电路中只有R2接入,电流表读数为0.2 A,根据欧姆定律可知,电源电压为
(2) 当S2、S3断开,S1闭合时,R1和R2串联,根据欧姆定律和串联电路电阻的特点可知,电流为
(3) 根据公式可知,当电压一定时,电阻最小时,电路中通过的电流最大,此时出现在R1与R2并联,根据欧姆定律和并联电路电压的特点可知,电流最大为
7.(2025-2026九上·广西桂平·期中)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻。闭合开关后,电流表读数为0.2A,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)若将R1、R2并联后接在原来的电路中,求干路电流。
【答案】(1)10Ω (2)6V (3)0.9A
【讲解】(1) 由图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流电压表测R2两端的电压,由可得,电阻R2的阻值
(2) R1两端的电压电源电压
(3) 若将R1、R2并联后接在原来的电路中,则通过R1的电流通过R2的电流干路电流
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间,则定值电阻R为 ,电源电压为 。
【答案】① 3Ω ② 12V
【详解】[1][2]由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器是串联,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,电流表测量的是电路中的电流,根据串联分压与电阻成正比,当滑动变阻器电阻较大时,电压表示数较大,电路中的阻值也较大,由于电源电压不变,这时电路中的电流较小,故根据题意可知,当电压表示数为9V时,电流表示数为1A,这时滑动变阻器的阻值为电源电压为当电压表示数为6V时,电流表示数为2A,这时滑动变阻器的阻值为电源电压为解之得
2.(2025-2026九上·广西南宁第四十七中学-11月·期中)电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图甲所示。若A、B串联时,通过A的电流为0.25A,则电源电压为 V。用电路元件A做成电阻R1,接入如图乙所示的另一个电路:电源电压为6V并保持不变,滑动变阻器R2的规格为“30Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。闭合开关S,保证电路安全,则滑动变阻器R2的取值范围 Ω。
【答案】① 6.5 ② 2~10
【详解】[1]若A、B串联时,通过A的电流为0.25A,根据串联电路中电流规律可知,通过B的电流也为0.25A,据甲可知,A两端电压为2.5V,B两端电压为4V,根据串联电路中电压规律可知,电源电压为[2]如图乙所示电路为R1和R2串联,电压表测R2两端电压,当电路中过电流最大时,电路中的总电阻最小,由于R1是定值电阻,则此时滑动变阻器R2的阻值最小,根据电流表的量程和滑动变阻器R2的规格可知,电路中最大电流为0.5A,则电路中的总电阻为用电路元件A做成电阻R1,据甲图可知R1的阻值为滑动变阻器R2接入电路中的最小阻值为根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大时,滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大,根据题意,电压表最大示数为3V,则此时R1两端电压为由于定值电阻R1和R2两端电压相等,根据串联分压原理可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2的阻值相等,则滑动变阻器R2接入电路中的最大阻值为10Ω。综合上述分析可知,滑动变阻器R2的取值范围2Ω~10Ω。
3.(2025-2026九上·广西南宁第四十七中学-11月·期中)为了能随时了解自身的健康状况,王艳同学利用所学知识自制了一个能监测皮肤温度的仪器,如图甲所示。当温度时发出报警,如图乙所示为其工作原理图,电源电压为6V保持不变,为定值电阻,R为热敏电阻,R的阻值与温度t的关系如表所示,电流表量程为0~100mA,数字式电压表量程为0~4V,当温度等于,电压表示数为3V恰好报警。求:
热敏电阻R/Ω
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
温度
28
29
30
31
32
33
34
35
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37
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42
(1)定值电阻的阻值;
(2)当检测皮肤温度为时,电流表的和电压表的示数;
(3)在保证各元件安全的情况下,该仪器能测量的最高温度。
【答案】(1) (2)0.06A,3.6V (3)41℃
【讲解】(1) 由图乙可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测热敏电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,由表格可知当检测温度为37℃时,热敏电阻的阻值为40Ω,由题意可知此时电压表示数为3V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流此时R0的电压U0=U-UR=6V-3V=3V根据欧姆定律知
(2) 由表格可知当检测温度为33℃时,热敏电阻的阻值为60Ω,此时电路的总电阻R总=R0+R'=40Ω+60Ω=100Ω根据欧姆定律可得此时通过电路的电流,即电流表示数电压表的示数为U'=I′R'=0.06A×60Ω=3.6V
(3) 电流表量程为0~100mA,当通过电路的电流最大为100mA=0.1A时,根据U=IR可知定值电阻两端的电压最大,根据串联电路电压规律可知电压表示数最小,此时定值电阻两端的电压U0=IR0=0.1A×40Ω=4V热敏电阻两端的电压U'R=U-U0=6V-4V=2V热敏电阻的阻值由表格可知此时的温度为41℃,在保证各元件安全的情况下,该仪器能测量的最高温度为41℃。
4.(2025-2026九上·广西钦州第二中学·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,图乙是滑动变阻器的滑片在a、b两个端点滑动时,电压表与电流表示数的关系图像。当电流为0.3A时,滑动变阻器的滑片P位于 端;定值电阻阻值是 。
【答案】① b ② 15
【详解】[1][2]分析电路可知,滑动变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路中电流。由图乙可知,当电流为0.3A时,电压表示数最小为0V,此时电路中电流最大,根据,电路总电阻最小,所以滑动变阻器的滑片P位于b端,接入电路阻值为零,则电源电压为 ①当电流为0.1A时,电压表示数为3V,则电源电压为 ②联立① ② ,解得,电源电压。
5.(2025-2026九上·广西桂平·期中)小华自制一电子温度计,其原理图甲所示。已知电源电压恒为6V,R0为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值R1随温度t变化的规律如图乙所示。电流表量程为0~0.3A,当环境温度是40℃时,电流表示数为0.2A。求:
(1)当环境温度是40℃时,求R1的两端电压;
(2)求R0的大小;
(3)求该温度计能测量的最高温度;
(4)若要提高该温度计的最高测量温度,请你给小华提出一个合理的改进方案并简要说明理由。(只需要给出一种方案即可)
【答案】(1)5V (2)5Ω (3)90℃ (4)
可以增大R0的电阻值;理由:根据欧姆定律可知,电路中电流和电源电压不变,电路总电阻的最小值不变,若增大R0的电阻值,则R1的阻值可以更小,对应图乙中更高的温度,从而提高最高测量温度。
【分析】
(1)由图甲可知,R0与R1串联,先根据图乙求出当环境温度是40℃时R1的阻值,再根据欧姆定律求出此时R1的两端电压。
(2)先根据串联电路的电压特点求出电阻R0两端的电压,再根据欧姆定律可得电阻R0的阻值。
(3)根据电流表量程可知电路中允许最大电流为0.3A,再根据欧姆定律求出电路中的最小总电阻,然后根据串联电路电阻特点求出R1的最小值,最后根据图乙求出此时的环境温度。
(4)根据欧姆定律可知,电路中电流和电源电压不变,可以通过适当改变定值电阻R0的电阻值来改变R1的最小值,从而改变该温度计的最高测量温度。
(1) 由图甲可知,R0与R1串联,再由图乙可知,当环境温度是40℃时,R1的阻值为25Ω,此时电路中的电流为。根据可得此时R1的两端电压为
(2) 根据串联电路的电压特点可得电阻R0两端的电压为根据可得电阻R0的阻值为
(3) 根据电流表量程可知,电路中允许最大电流为,根据可得电路中的最小总电阻为根据串联电路电阻特点可得R1的最小值为由图乙可知,R1的阻值为15Ω时,环境温度为90℃,故该温度计能测量的最高温度为90℃。
(4) 由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,当电路中电流最大为0.3A时,所测温度最高,此时电路中的总电阻最小且保持不变。若要提高该温度计的最高测量温度,则R1减小,则可增大定值电阻R0来保持总电阻不变。
6.(2025-2026·广西贵港·期中)随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图,电源电压U=9V且恒定不变,电压表量程为,是定值电阻,是阻值随水深度变化的压敏电阻,其变化关系图像如图丙所示,允许通过的最大电流为0.7A,闭合开关,未潜水时,电压表示数为1V,求:
(1)的阻值;
(2)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度;
(3)在不更换压敏电阻、电压表量程的情况下,若要把测量的最大深度增大到90m,请写出一种简便可行的方法,并计算说明(只改变一个条件)。
【答案】(1)5Ω (2)60m (3)将电源电压减小为6V
【讲解】(1) 未潜水时,由图丙得此时。 已知电压表示数,电源电压,根据串联电路电压规律,两端电压 串联电路电流相等,电路电流 因此的阻值
(2) 电压表量程为,因此两端最大电压,此时电路最大电流 (允许的最大电流),符合安全要求。 此时电路总电阻 压敏电阻的阻值 由图丙可知,对应深度,因此能测量的最大深度为
(3) 若要把测量的最大深度增大到90m,压敏电阻阻值变小,分压变小,则定值电阻分压增大,在不更换压敏电阻、电压表量程的情况下,为使电压表不超量程,可以采用减小电源电压的方法。当最大深度为时,由图丙得此时压敏电阻,电压表示数刚好达到最大值,电路电流仍为 ,电路总电阻 电源电压应减小为
7.(2025-2026·广西贵港·期中)如图甲所示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,灯泡L上标有“3V; 0.5A”字样(即灯泡L正常工作时的电压为3V,电流为0.5A),闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中,电表示数均发生变化。图乙所示三段图像中,有两段反映了上述过程中电压表示数与电流表A示数的对应关系,其中BC段是电压表V1与电流表A示数的对应图像。灯泡L正常工作时的电阻为 Ω,电源电压是 V。
【答案】① 6 ② 13
【分析】根据小灯泡上所标额定电压和额定电流可求出小灯泡正常工作时的电阻。求解电源电压,关键是要先分析电路结构,再根据图像乙分析判断出滑片从某一位置移到哪一端,再根据滑片在不同位置时电路中的电流、电压,利用欧姆定律列出相应方程,联立方程组进行求解。【详解】[1]因为灯泡L正常工作时的电压为3V,电流为0.5A,所以灯泡正常工作时的电阻为 [2]由图可知,小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端电压,电压表V2测小灯泡和滑动变阻器两端总电压,电流表测电路中电流。当滑片右移时,滑动变阻器阻值变大,其两端电压变大,电压表V2示数变大,电流表示数变小,所以,图中AB段为电压表V2与电流表A示数的对应图像。由图像B点可知,当电流为0.5A时,两电压表示数相同,则此时滑动变阻器两端电压为0,滑片处于滑动变阻器左端,即滑动变阻器R的滑片从某一位置移到了左端。当滑片移到最左端时,电源电压为①由图知,滑片在中间某一位置时,此时通过电路的电流为0.4A,灯泡和滑动变阻器两端的总电压为,电源电压为②联立① ②式解得,定值电阻的阻值为,电源电压。
8.(2025-2026九上·广西南宁第十四中学·期中)如图所示是冬季蔬菜大棚的一个自动控温系统的原理图,由控制电路和加热电路两部分组成。控制电路中,电源电压恒定不变,定值电阻。为热敏电阻,其阻值随环境温度变化情况如表所示。加热电路中电源电压大小为220V,电阻R是一根电热丝(阻值保持不变)。闭合开关S后,控温系统处于温度监测状态,当控制电路中电压表的示数高于12V时,开关自动闭合,电热丝发热,棚内温度升高;当电压表示数低于9V时,开关再自动断开,电热丝停止加热,从而使大棚始终处于适宜的温度范围内。求:
温度/℃
14
16
18
20
22
24
26
28
30
40
36
32
28
24
20
16
12
8
(1)开关S,闭合后,加热电路中电流大小为4A,求电阻R的大小为多少Ω;
(2)在控温系统的控制下,大棚的最低温度是18℃,求控制电路的电源电压;
(3)为了适应蔬菜的储存需求,将定值电阻,替换接入电路,使大棚的最高温度控制在28℃,求替换的的阻值。
【答案】(1)
55Ω (2)
18V (3)
12Ω
【讲解】(1) 由图可知,加热电路由电阻R和220V电源组成,根据欧姆定律,电阻的阻值为
(2) 由图可知,控制电路由电源、开关S、定值电阻和热敏电阻串联而成,电压表测量两端的电压。由题意可知,大棚的最低温度为18℃时,加热系统开始工作,此时电压表示数查表可知,当温度为18℃时,热敏电阻的阻值,此时控制电路中的电流为因为两电阻串联,所以电路总电阻控制电路的电源电压为
(3) 将替换为后,控制电路由电源、开关S、定值电阻和热敏电阻串联而成,由题意可知,大棚的最高温度控制在28℃,此时加热系统停止工作,电压表示数,查表可知,当温度为28℃时,热敏电阻的阻值,此时控制电路中的电流为控制电路的电源电压不变,仍为18V,此时电路的总电阻为所以替换的的阻值为
9.(2025-2026九上·广西南宁三中、三美、三雅·期中)图甲为测定水箱内水量的电路原理图,水箱位于压力传感器R上,R阻值随水量变化的关系如图乙所示;将电流表改装成水量表,水箱内水量的变化可通过电流表示数的变化显示出来如图丙所示;定值电阻R0阻值为5Ω,电源电压恒为9V;电流表的测量范围为0~0.6A,当该水箱加满水时,电流表指针恰好指示最大刻度。求:
(1)水箱水量为0L时电流表的示数;
(2)小明认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量也恰好为满水时水量的一半;小亮认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量低于满水时水量的一半;请通过计算说明哪位同学的观点是正确的;
(3)电流表被另借他用,若在电路中换一个测量范围为0~3V电压表作为水量表,该水箱加满水时电压表指针恰好指示最大刻度。为实现该要求,电压表应该并联在哪个元件两端,请列出关系式并进行解释。
【答案】(1)0.2A (2)小亮的观点正确 (3)电压表应并联在两端,满水时电流,根据可知,,符合量程。
【讲解】(1) 由图乙可知,当水箱水量为0L时,R的阻值为。根据图甲电路图可知,电路电流
(2) 电流表最大示数为,当电流表示数为最大刻度示数的一半时,电流为,此时总电阻由串联电路电阻特点可知所以由图乙可知,当时,对应的水量是,低于满水时水量的一半,小亮的观点正确。
(3) 略。
10.(2025-2026九上·广西南宁天桃实验学校·期中)如图甲,电源电压不变,闭合开关,将滑片从最右端移动到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化图像如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为 ,电源电压为 。
【答案】① 12 ② 1.5
【详解】[1]如图甲,滑动变阻器与电阻R0串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压;滑片在最右端时接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小;由图乙可知电路中的最小电流为0.1A,滑动变阻器两端的电压为1.2V,滑动变阻器的最大阻值为[2]电路中电流最小时,电源电压电路中电流最大为0.5A时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为R0的简单电路,电源电压联立以上两式解得,电源电压,电阻滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电源电压为1.5V。
试卷第1页,共3页
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专题05 欧姆定律
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.【答案】A
2.【答案】BD
3.【答案】① ② 断开 ③ A ④ 断路 ⑤ 0.3 ⑥ 正比 ⑦ 2
4.【答案】(1) (2)定值电阻短路 (3)0.3 (4)右 (5)40 (6)① 9 ②
(2) 电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,可能是定值电阻短路,此时电压表被短路,无示数,而电路仍为通路,电流表有示数。所以故障原因可能是定值电阻短路。
(3) 由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A。
(4) 用10Ω的电阻替换原5Ω电阻后,由串联分压可知,电压表的示数增大,探究电流与电阻的关系,保持电压不变,由串联电路电压的规律可知,应增大变阻器两端的电压,由串联分压可知,应增大变阻器连入电路的电阻,应将滑片向右滑动,使电压表示数仍为1V,并记录电流表示数。
(5) 探究电流与电阻的实验时,应控制定值电阻两端电压不变,定值电阻两端的电压始终保持1V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压变阻器两端的电压是定值电阻两端的电压的2倍,即滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为故为了让提供的电阻都能用到,滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω。
(6) [1][2]假设电流表连接小量程,电流表指针应达到半偏以上,定值电阻的阻值不小于30Ω,电源电压至少为未超过30V,符合题意;假设电流表连接大量程,电流表指针应达到半偏以上,电源电压至少为超出30V,不符合题意,所以电源电压最低为9V;① 将滑动变阻器的滑片P调至A端,闭合开关S,此时电路中滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器接入阻值最大,此时电流表读数为I1,可得出①② 将滑动变阻器的滑片P调至B端,此时电路中只有定值电阻,此时电流表读数为I2,可得出②两式联立可得
5.【答案】(1)① B ② 继续 (2)① 右 ② 电压表 (3)① 不同 ② 电流表量程选大了
6.【答案】(1)① 断开 ② 右 (2)① 3 ② 反比 (3)① 变大 ② 右 (4)20 (5)电流与电压
7.【答案】(1) (2)① 最大 ② R短路 (3)反 (4)① 右 ② 3 (5)40
(2) [1]为了保护电路,接通电路前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。[2]电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明电压表被短路,即原因可能是R短路。
(3) 由图丙可知,每一组电流与电阻的乘积为一定值,由此可得结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4) [1][2]由图丙可知,当时,,故电压表示数为根据控制变量法可知,在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻的两端电压应保持不变;当保持滑动变阻器滑片位置不变,用的电阻替换的电阻后闭合开关,根据串联分压原理,定值电阻的两端电压变大,则电压表示数变大,由于需控制定值电阻的两端电压保持不变,则需减小定值电阻的两端电压,根据串联电路的电压规律可知,需增大滑动变阻器连入电路的电阻,进而增大滑动变阻器的两端电压,所以,此时应向右移动滑片,直到电压表示数为3V,读出电流表示数并记录。
(5) 电源电压为4.5V,由图像可得定值电阻两端的电压始终保持为3V,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压根据分压原理,当滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,即时,求得可选用的最大定值电阻,有,故,故为了要连续完成实验,所选用的定值电阻最大为。
8.【答案】(1)电阻R短路 (2)大 (3)① 电流表接小量程却按大量程读数 ② 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4)15
9.【答案】(1)① 断开 ② 右 (2)正 (3)A (4)① 灯丝的电阻随温度的变化而变化 ② 不能 ③ 当使用20Ω的定值电阻时,滑动变阻器需要接入的阻值为40Ω,大于滑动变阻器的最大阻值30Ω,无法控制定值电阻两端电压为1.5V
考点2 欧姆定律
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】① 0.9 ② 10
4.【答案】① 5 ② 不变
5.【答案】(1)10Ω(2)9V;20Ω
6.【答案】(1)
0.1A (2)
4级 (3)
可将定值电阻更换为一个10Ω的电阻
考点3 电阻的测量
1.【答案】① 保护电路 ② A ③ 等于 ④ 增大 ⑤ 能 ⑥ 调节滑片P至B处 ⑦
2.【答案】(1)7 (2)电压表 (3)9 (4)① 不合理 ② 灯泡在不同电压下工作时,其实际功率不同,温度也不同。而灯丝的电阻受温度影响较大,不同温度下灯丝的电阻是不同的,不能求平均值,毫无实际意义,因此处理数据的方式不合理。
3.【答案】(1)① 断开 ② B (2) (3)① 5 ② 减小实验误差 (4) (5)探究电流与电压的关系
(3) [1]由欧姆定律,待测电阻[2]进行多次测量,多测几组数据,目的是计算电阻的平均值从而减小实验误差。
(4) 由图乙可知,电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S₁、断开S2时为Rₓ与R的串联电路,电流表读数为I1,所以电源电压……①闭合开关S₁、S2时为Rₓ的简单电路,电流表读数为I2,所以……②由① ② 式子联立解得,
(5) 在“伏安法测电阻”的实验电路中,若控制电阻的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变Rₓ两端的电压和通过的电流,可以探究电流与电压的关系,所以该电路能完成“探究电流与电压的关系”实验。
4.【答案】(1) (2)断路 (3)① 0.3 ② 9 ③ 减小误差 (4)① 将滑片移到b端 ②
(2) 电路连接完成后,闭合开关,发现电流表无示数,说明电路没有电流,即发生断路。电压表有示数,说明电压表外侧电路正常,电压表测量电源电压,因此故障可能为未知电阻断路。
(3) [1]由图乙可知,电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A。[2]未知电阻两端电压为2.7V,则其阻值为[3]实验时可能会产生测量误差,导致结果不准确,通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出的平均值,可以减小误差。
(4) [1][2]闭合开关S,移动滑动变阻器滑片至a端,此时电压表测量电源电压,读出电压表示数;接下来闭合开关S,将滑片移到b端,此时待测电阻与变阻器串联,电压表测量待测电阻两端的电压,读出电压表示数,则此时变阻器两端的电压为电路中的电流为则待测电阻的阻值为
5.【答案】(1)① 断开 ② 右 (2)① 0.24 ② 5 (3)B (4)① 将滑动变阻器的滑片移至最右端 ②
6.【答案】(1)R (2) (3)右 (4)① 0.2 ② 10.1 (5)R0
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】① 3:2 ② 1:3
2.【答案】① 2 ②
3.【答案】① 6 ② 20
4.【答案】① 15 ② 1.5
5.【答案】① 串联 ② 2:3
6.【答案】(1)6V (2)0.12A (3)0.5A
7.【答案】(1)10Ω (2)6V (3)0.9A
考点5 电路动态分析
1.【答案】① 3Ω ② 12V
2.【答案】① 6.5 ② 2~10
3.【答案】(1) (2)0.06A,3.6V (3)41℃
4.【答案】① b ② 15
5.【答案】(1)5V (2)5Ω (3)90℃ (4)
可以增大R0的电阻值;理由:根据欧姆定律可知,电路中电流和电源电压不变,电路总电阻的最小值不变,若增大R0的电阻值,则R1的阻值可以更小,对应图乙中更高的温度,从而提高最高测量温度。
6.【答案】(1)5Ω (2)60m (3)将电源电压减小为6V
7.【答案】① 6 ② 13
8.【答案】(1)
55Ω (2)
18V (3)
12Ω
9.【答案】(1)0.2A (2)小亮的观点正确 (3)电压表应并联在两端,满水时电流,根据可知,,符合量程。
10.【答案】① 12 ② 1.5
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